package org.lanqiao.algo.elementary._07_dfs;

import java.util.Scanner;

/**
 * 输入正整数n，对1-n进行排列，使得相邻两个数之和均为素数，
 * 输出时从整数1开始，逆时针排列。同一个环应恰好输出一次。
 * n<=16
 * <p>
 * 如输入：6
 * 输出：
 * 1 4 3 2 5 6
 * 1 6 5 2 3 4
 */
public class Dfs_5素数环 {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int[] r = new int[n];
        r[0] = 1;
        dfs(n, r, 1);
    }

    private static void dfs(int n, int[] r, int cur) {
        if (cur == n && isP(r[0] + r[n - 1])) {//填到末尾了,还有首尾相加为素数才算成功
            print(r);
            return;
        }

        for (int i = 2; i <= n; i++) {//尝试用每个数字填到cur这个位置
            if (check(r, i, cur)) {//r中没有i这个数,且和上一个数之和为素数
                r[cur] = i;//试着将i放在cur位置,往前走一步
                dfs(n, r, cur + 1);
                r[cur] = 0;//回溯
            }

        }
    }

    private static void print(int[] r) {
        for (int i = 0; i < r.length; i++) {
            System.out.print(r[i] + (i == r.length - 1 ? "" : " "));
        }
        System.out.println();
    }

    private static boolean check(int[] r, int i, int cur) {
        for (int e : r) {
            if (e == i || !isP(r[cur - 1] + i))
                return false;
        }
        return true;
    }

    private static boolean isP(int k) {
        for (int i = 2; i * i <= k; i++) {
            if (k % i == 0)
                return false;
        }
        return true;

    }
}
